用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置制造方法及图纸

用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置，包括动平衡执行单元，动平衡执行单元包括底座，导轨，滑块和传动机构，动平衡质量块固接与滑块上；动平衡执行单元的两个调节方向垂直；机臂外设采集装置，采集装置与处理器连接，各执行单元的传动机构受控于处理器。本发明专利技术具有能实现自适应动平衡调整，控制准确的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置。技术背景目前，对离心机转子的动平衡工作大都是在动平衡机上完成的，也有一部分是用现场动平衡技术来对离心机转子进行动平衡，但是这些消除动不平衡量的方法都是消除或增加一部分质量，实现过程很复杂，所需要的时间也很长，而且只要转子的转速或质量分布发生改变就需要将转子拿到动平衡机上重新做动平衡。
技术实现思路
为克服现有技术的平衡过程复杂，耗时长，只要转子的转速或质量分布发生改变就需要将转子拿到动平衡机上重新做动平衡的缺点，本专利技术提供了一种直接安装于离心机上、当转子的质量分布或转速发生改变时能实现自适应动平衡调整的用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置。用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置，包括固定于离心机的机臂上、分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元和控制动平衡执行单元的执行控制器，所述的动平衡执行单元包括固定于所述的机臂上的底座，固定在所述的底座上的导轨，与所述的导轨滑动连接的滑块和推动所述的滑块沿所述的导轨往复运动的传动机构，和固接在所述的滑块上的动平衡质量块；所述的动平衡执行单元的两个调节方向垂直；所述的机臂外设有采集由不平衡量引起的机臂的周期性振动响应的采集装置，所述的采集装置与一能获取不同的平衡量引起的振动响应的幅值和相位、并根据所述的幅值和相位计算出机臂的原始不平衡量和各滑块的移动方向和移动距离的处理器连接，所述的处理器通过无线通讯装置与所述执行控制器通讯。进一步，所述的机臂上设有两个动平衡执行单元，两个动平衡执行单元的导轨相互垂直。或者，所述的机臂上均匀分布有四个动平衡执行单元，相对的两个动平衡执行单元的导轨共线、滑块的移动方向相反；相邻的两个动平衡执行单元的导轨相互垂直。进一步，所述的采集装置包括设置在所述的机臂的旋转驱动机构上、能将旋转驱动机构的转速转换成脉冲序列信号的光电编码器，与所述的光电编码器连接的数据采集卡，与所述的数据采集卡连接、并感应机臂是否发生振动并获取振动信号的振动传感器和触发所述的数据采集卡、使其开始采样的触发机构；将所述的光电编码器输出的脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，将所述的振动传感器输出的振动信号作为数据采集卡的输入信号，将根据所述的外时钟信号对所述的振动信号进行采样后得到的采样信号作为所述的数据采集卡的输出信号，所述的采样信号输入所述的处理器中。进一步，所述的振动传感器为电涡流传感器。-->进一步，所述的触发机构包括固定于所述的机臂上、与任一动平衡执行单元的导轨共线的磁钢和与所述的数据采集卡连接的霍尔开关，所述的机臂每转一转，所述的霍尔开关与所述的磁钢相遇一次，所述的霍尔开关与所述的磁钢相遇时发出的脉冲触发所述的数据采集卡进行采样。进一步，所述的处理器包括当机臂低速转动时、获取并记录机臂的加工误差曲线的系统误差记录模块，当机臂正常工作时、获取并记录机臂产生的第一振动信号的第一缓存模块，使各执行单元的滑块发生移动、并记录滑块移动方向和距离的执行模块，获取并记录滑块移动后、机臂产生的第二振动信号的第二缓存模块，分别将第一、第二振动信号中的加工误差去除、并滤除干扰噪声信号的、获取振动信号的幅值和相位的去误差模块，根据第一、第二振动信号的幅值和相位及滑块的质量和移动距离、用影响系数法计算得到机臂的原始不平衡量、并将所述的原始不平衡量转换为各执行机构的滑块所需移动的方向和距离的计算模块。进一步，所述的传动机构包括步进电机和丝杠机构，丝杠与所述的电机的输出轴连接，丝杠螺母与所述的质量块固接；所述的丝杠的两侧分别上设有限制滑块移动范围的限位开关，所述的丝杠的两端分别通过支承座与底座连接，所述的支承座与所述的丝杆之间设有轴承，所述的支承座固定于所述的底座；所述的步进电机受控于所述的执行控制器。进一步，所述的旋转驱动机构包括与带动所述的机臂旋转的齿轮机构，大齿轮与所述的机臂固接，小齿轮与所述的大齿轮啮合传动，小齿轮与提供动力的驱动电机联动，所述的光电编码器安装于所述的小齿轮的转轴上。进一步，所述的处理器通过无线通讯装置与所述的执行控制器通讯，无线通讯装置使用RS232与所述的处理器通讯。本专利技术的技术构思是：通过在机臂上安装动平衡执行单元，通过分析机臂的由不平衡量引起的振动响应来获取动平衡执行单元的调整参数，使机臂达到动平衡。当机臂的转速和质量分布发生变化时，机臂的振动响应也相应的发生变化，处理器将重新分析、计算振动响应，重新移动动平衡执行机构的滑块，使机臂重新达到动平衡。本专利技术使用霍尔开关作为动平衡测量的相位基准和数据采集卡开始采集数据的触发信号。机臂转动时，霍尔开关平时输出的是高电平，在和磁钢相遇时将输出低电平，所以机臂每转一转，霍尔开关输出一个脉冲，这个脉冲输入给采集卡，其上升沿作为数据采集卡开始采集数据的基准信号；驱动机构动作时，驱动电机的动力经小齿轮，大齿轮传递至机臂，从而使机臂转动；联接在小齿轮转轴上的光电编码器将小齿轮转轴的转速转换为脉冲序列输出，这个脉冲序列输入给数据采集卡，作为数据采集卡采样的外时钟信号，保证机臂不论转速大小，机臂每转一转，数据采集卡整周期采样                                                个点，而且采样点的位置固定；在有不平衡量的情况下，机臂会有周期性振动，电涡流传感器安装在机臂的外侧，依靠检测其和机臂的间隙变化量来测量出机臂的对动不平衡量的振动响应；电涡流传感器的输出信号输入给数据采集卡，作为数据采集卡的输入信号；数据采集卡接收到基准信号脉冲后启动，进入准备采样的状态，之后每接收到一个外时钟信号脉冲采集一次输入信号，采集完个点后通过USB总线将数据传输给计算机，完成一次数据采集过程。-->由于离心机的机臂直径较大，加工完成后的圆度不可能很好，机臂在旋转时，机臂的加工误差曲线和不平衡量的振动响应曲线同频率、且初始相位相同，所以离心机在投入使用前，应当将机臂的加工误差曲线测量出来并将其作为系统的固有参数记录下来；得到机臂加工误差曲线的方法是：使机臂在极低的转速下转转，使不平衡量引起的振动的大小几乎为0，系统经过上文所述的数据采集过程后，数据采集卡将采集到机臂的加工误差曲线，并传输给处理器。在计算机臂的不平衡量时，先将振动信号中的加工误差去除，提高控制的准确性。本专利技术具有直接安装于离心机上、当转子的质量分布或转速发生改变时能实现自适应动平衡调整，控制准确的优点。附图说明图1为本专利技术的示意图。图2为两个动平衡执行单元安装于机臂上的示意图。图3为四个动平衡执行单元安装于机臂上的示意图。图4为动平衡执行单元的剖视图。图5为本专利技术的控制流程图。具体实施方式实施例一参照图1、2、4、5用于实现上述执行方法的动平衡执行装置，包括固定于离心机的机臂1上、分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元2和控制动平衡执行单元工作的执行控制器7，所述的动平衡执行单元2包括固定于所述的机臂1上的底座21，固定在所述的底座21上的导轨22，与所述的导轨22滑动连接的滑块23和推动所述的滑块23沿所述的导轨22往复运动的传动机构，所述的动平衡质量块24固接与所述的滑块23上，所述的动平衡执行单元2的两个调节方向垂直；动平衡执行单元2受控本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置，包括固定于离心机的机臂上、分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元和控制动平衡执行单元的执行控制器，所述的动平衡执行单元包括固定于所述的机臂上的底座，固定在所述的底座上的导轨，与所述的导轨滑动连接的滑块和推动所述的滑块沿所述的导轨往复运动的传动机构，和固接在所述的滑块上的动平衡质量块；所述的动平衡执行单元的两个调节方向垂直；所述的机臂外设有采集由不平衡量引起的机臂的周期性振动响应的采集装置，所述的采集装置与一能获取不同的平衡量引起的振动响应的幅值和相位、并根据所述的幅值和相位计算出机臂的原始不平衡量和各滑块的移动方向和移动距离的处理器连接，所述的处理器通过无线通讯装置与所述执行控制器通讯。

【技术特征摘要】
1.用于离心机的两轴向自适应式动平衡执行装置，包括固定于离心机的机臂上、分别沿两个方向调节其动平衡质量块的动平衡执行单元和控制动平衡执行单元的执行控制器，所述的动平衡执行单元包括固定于所述的机臂上的底座，固定在所述的底座上的导轨，与所述的导轨滑动连接的滑块和推动所述的滑块沿所述的导轨往复运动的传动机构，和固接在所述的滑块上的动平衡质量块；所述的动平衡执行单元的两个调节方向垂直；所述的机臂外设有采集由不平衡量引起的机臂的周期性振动响应的采集装置，所述的采集装置与一能获取不同的平衡量引起的振动响应的幅值和相位、并根据所述的幅值和相位计算出机臂的原始不平衡量和各滑块的移动方向和移动距离的处理器连接，所述的处理器通过无线通讯装置与所述执行控制器通讯。2.如权利要求1所述的动平衡执行装置，其特征在于：所述的机臂上设有两个动平衡执行单元，两个动平衡执行单元的导轨相互垂直。3.如权利要求1所述的动平衡执行装置，其特征在于：所述的机臂上均匀分布有四个动平衡执行单元，相对的两个动平衡执行单元的导轨共线、滑块的移动方向相反；相邻的两个动平衡执行单元的导轨相互垂直。4.如权利要求2或3所述的动平衡执行装置，其特征在于：所述的采集装置包括设置在所述的机臂的旋转驱动机构上、能将旋转驱动机构的转速转换成脉冲序列信号的光电编码器，与所述的光电编码器连接的数据采集卡，与所述的数据采集卡连接、并感应机臂是否发生振动并获取振动信号的振动传感器和触发所述的数据采集卡、使其开始采样的触发机构；将所述的光电编码器输出的脉冲序列信号作为数据采集卡的外时钟信号，将所述的振动传感器输出的振动信号作为数据采集卡的输入信号，将根据所述的外时钟信号对所述的振动信号进行采样后得到的采样信号作为所述的数据采集卡的输出信号，所述的采样信号输入所述的处理器中。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈润杰，荣左超，何闻，贾叔仕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]